建筑玻璃幕墙绿色设计实践分析

李瑾

（山西省城乡规划设计研究院工程设计中心，山西太原030001）

0 前言

玻璃幕墙施工技术是现代化施工技术体系中的一项重要基础技术，对施工质量有很大影响。特别是在当前时代快速革新的趋势下，建筑设计领域的竞争也愈演愈烈，为了在竞争中取得优势，企业必须积极理清技术要点，重视对玻璃幕墙绿色设计的运用，这样才能保证玻璃幕墙施工的顺利完成，使其更加符合我国可持续发展战略，从而切实提高企业的竞争能力。

1 建筑玻璃幕墙的必要性

控制建筑物的能量损失就是过去建筑节能的目的。但在科学技术的快速革新下，建筑节能目的愈来愈重视对建筑物资源利用的强化。从两者来看虽然设计理论有一定差异，但总体目标却是一致的。利用可再生资源或采取相应的节能化施工技术，能在建筑工程施工中实现对不可再生资源的替代，进而降低水资源的浪费、电力资源的消耗以及建筑中的热量损失，实现能源的节约。众所周知，我国属于人口大国，在经济日新月异发展下，人们对建筑的需求也在不断提高，若采取有效的节能技术，能够促进我国建筑节能目标的实现，将会节省大量的能源，进而为建筑业创造巨大的发展空间，推动我国经济与建筑业的共同进步。所以，有效实现建筑节能的方法就是在建筑工程中应用节能幕墙，特别是在建筑幕墙节能设计中，对其予以合理的分析及应用是极为关键的。

2 玻璃幕墙的绿色节能设计要点

2.1 隔热保温设计

玻璃幕墙在建筑中的应用，最大的特点是采光面积大、采光能力强。但采光能力较强的室内也会出现夏季室内温度过高，以致室内需要用电进行降温，最终出现电力损耗增大的情况。因此建筑者在建造玻璃幕墙时要考虑到这个问题，在建造时要进行保温隔热设计，防止出现夏季阳光过多而产生的高温，但也要保证冬季室内的热量不会通过玻璃幕墙散发出去，设计要保证冬暖夏凉。在进行隔热设计时，设计者必须保证幕墙玻璃的传热系数是合理的，还必须具有合理的反射功能，以减少辐射传热。建设者需要根据因地制宜的原则，根据不同地区太阳直射高度角的不同，选择合适的玻璃材料，建设者不能盲目地只考虑材料的经济消耗，还要考虑使用后玻璃幕墙的能耗，然后在施工前制定最合理的材料使用方案，最终完成玻璃幕墙绿色节能设计。

2.2 幕墙遮阳设计

首先最常用的遮阳方式是选用遮阳效果较好的玻璃材料，其中高性能遮阳材料和彩釉玻璃结构材料可以降低玻璃幕墙的系数，起到节能的作用。其次，在设计过程中要把遮阳板放在哪里，或者是用装饰条、悬挑板和其他条板来遮阳，其最终目的就是减少阳光直射带来的能量损失。再者，如果是前些年做过幕墙设计，没有采用遮阳效果较好的玻璃材料，或者因为不想增加经济压力而选择了普通玻璃后，也可以在后期设置遮阳，特别是对南向建筑来说，更需要有效的遮阳，例如采用遮阳效果较好的窗帘和遮阳玻璃贴片，这样可以降低阳光照射的热量传递。

2.3 自然通风

也许这是人们在日常生活中经常遇到的问题，在室外还能感受到凉爽的温度，但一旦进入玻璃幕墙内，就会感到异常闷热，甚至在人多的地方都无法呼吸。所以设计者在设计公共建筑的玻璃幕墙时，也要考虑建筑的通风问题，对于高层建筑，原本通风口较少，而人流量较大的地方，也要采用自然通风幕墙。这种玻璃幕墙的设计，不仅能保持新鲜空气的流通，而且能降低能耗。对玻璃幕墙进行设计时，设计者应考虑到每面墙有多少窗户是合理的，窗户的面积多大才能达到最佳的通风效果，这样才能避免因面积太小而影响自然通风的效果，以及由于面积太大而导致室内温度损失。在进行自然通风时，玻璃幕墙还需要考虑玻璃之间的间隙，以保证玻璃具有较好的密封性能，由于位置较大，玻璃幕墙只要设计成一整面墙，如果玻璃间隙之间没有很好的间隙，就会出现透风现象，这样在冬天来临时，容易散热，造成能耗增加，不能达到节能的目的，所以在设计时也要考虑细节。

2.4 融合施工要点

融合建筑的过程应从以下几个方面进行建设：节能建筑与民用建筑的一体化；在先进的建筑民用建筑中，应将玻璃幕墙的节能施工结合起来；充分的互动需要节能；将节能理念融入民用建筑，提高建筑的基本性质水平。满足建筑节能要求。本项目既注重玻璃幕墙的节能施工，又注重在整体施工中发展节能建筑；安装施工一体化、玻璃幕墙安装一体化包括建筑施工。要优化玻璃幕墙的安装施工，将建筑体系的安装与完善紧密结合起来，幕墙施工需要与玻璃幕墙施工和土建结构施工相结合。在建筑结构的基础上，将玻璃幕墙的结构与之相结合，尽可能提高玻璃幕墙和结构的施工水平。

3 玻璃幕墙在建筑设计中的具体应用

3.1 使用具有节能性质的幕墙

首先，众所周知隔热型铝合金框架属于一种填充导热性较低的隔离物，热量的传递可以通过这种物理方式进行降低。现阶段，聚烯胺66+25玻璃纤维属于较为成熟的一项技术，主要通过浇筑制作隔热框架，并将聚氨基甲酸乙酯填充于内部。其次，重视对新型节能玻璃的应用。近年来运用较多的就是中空玻璃，其作为一种节能幕墙玻璃，主要是运用高强度粘合剂，对玻璃和框架予以连接，并通过在两层或以上玻璃中间注入气体，达到节能、隔音、隔热的目的。在完成玻璃制作后，将其他化合物或金属膜镀在其表面，这时镀膜不仅能够满足人对光的高透需求，还可以实现对中远红外线等有害辐射的反射。这种Low-E玻璃经过多重实践证明，对调节室内温度是非常有利的，能大大降低空调的使用时间。

3.2 实用双层玻璃幕墙

双层、单层玻璃幕墙是完全不同的两种，二者之间的结构差异较大。前者一般由内、外墙组成；后者则是由框架幕墙、活动窗组建而成，外墙的组成也可能有两部分：玻璃幕墙或框架幕墙。双层玻璃幕墙的内墙结构也不同于外墙结构。比如，铝合金和明框玻璃幕墙在大多数情况下会在内部结构里选用。明框和暗框在外幕墙中的利用更多。两层玻璃中间应当按照相关的标准留出适当的距离，减少室内外的热交换，增加建筑物的保温隔热性能。

3.3 建筑方位的选择很关键

在很多的建筑工程施工过程中，合理地选择建筑的朝向对玻璃幕墙的节能效果具有不可忽视的关键性。所以，在选取施工材料的时候，要尽可能多地考虑当地的日照时数、采光特点、通风情况等各个方面可能影响玻璃幕墙性能的各方面因素。我国的很多建筑的朝向都认为坐北朝南是很好的位置。然而因为每个地方地理位置的不同，建筑物的方向也相应发生了一定的变化。建筑物的朝向主要取决于当地的环境特征和随后的特征。

3.4 智能型幕墙的使用

①双层呼吸幕墙，主要由两层玻璃组成，将热通道设置在两层玻璃中间，使空气能够利用专业幕墙通风开关达到于玻璃间随意流通的目的，带走阳光照射时产生的热量，就如同人类呼吸一样。在幕墙顶部设置了排风装置，底部还设置了进风口，幕墙在这两个装置作用下，能够及时抽取室内存在的废气，为室内空气的新鲜程度提供了保障；②光伏幕墙，主要是将太阳能转换装置设置在双层玻璃中间，将太阳能转化为电能，进而供建筑物使用。在设计光伏幕墙时，应对幕墙中的空腔进行充分利用，隐藏处理太阳能装置需要的线路，防止其外观受到影响。通过应用光伏幕墙，不仅可以控制成本，还可以节省传统施工材料的使用量。其是通过对太阳光的充分利用，并不是对太阳光过滤或反射来提供源源不断的能源，进而降低墙面和屋顶的温度，切实提高供电系统中太阳能这种清洁能源的比例。

3.5 优化玻璃幕墙节能技术

从当前发展情况来看，玻璃幕墙使用较为广泛，所以人们愈来愈重视对玻璃幕墙节能技术的优化。在时代的快速革新下，一种新的玻璃幕墙技术就此诞生，也可以称为智能玻璃幕墙，在实际使用过程中，其主要是基于信息技术及智能感应模块，实现幕墙对室外温度的感应，通过感应到的数据合理调节室内温度，使室内环境更加舒适。同时，通过与其他设备的智能连接，还可以提高室温调节的智能化程度，这对于能耗的降低是非常有利的。另外，其他类型的幕墙也可以与该技术结合使用，前景十分广阔。

4 结语

综上所述，在经济日新月异发展下，人们生活质量愈来愈高，建筑业也取得前所未有的发展，各行各业越来越重视节能环保问题。而玻璃幕墙的使用受到建筑企业的热烈追捧，其不仅具有绿色节能优势，还可以对人们提出的居住需求予以满足，是降低建筑能源消耗的有效手段，对整个社会的可持续发展具有十分关键的意义和作用。